一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺制造方法及图纸

一种资源化利用BDO装置废液的蒸后脱盐连续化工艺，属于工业生产中有机废液回收利用技术领域。BDO装置废液与返回洗盐水混合，经硫酸中和置换，使其中的甲酸钠完全被置换为硫酸钠。置换溶液经过冷冻过滤，滤盐经两次洗涤和浓缩结晶得无水硫酸钠；滤液则经常压浓缩和第I级减压刮膜蒸馏，蒸出滤液中的轻组分，该轻组分经三级精馏，分离出低沸醇、水、甲酸水溶液。第I级减压刮膜蒸馏后剩余的溶液再经第II级减压刮膜蒸馏，蒸出的粗BDO并经精馏得到含量99.5％以上的BDO产品，蒸馏底物为无盐焦油，可用于燃油锅炉副产蒸汽。本发明专利技术具有能回收多种产品，产品回收率高；充分利用废液资源，有利于环境保护；回收成本低，工艺适用范围广，便于推广应用等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺
本专利技术属于工业生产中有机废液回收利用
，具体涉及一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺。
技术介绍
1，4-丁二醇(以下简称BDO)是一种重要的有机化工和精细化工原料，用途十分广泛，主要用于生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和纤维、四氢呋喃、γ-丁内酯、聚氨酯人造革、聚氨酯弹性体以及聚氨酯鞋底胶等。此外，它的衍生物乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等是具有高附加值的精细化工产品，广泛用于医药、化妆品、农药、除草剂以及作溶剂、增湿剂、链增长剂和胶粘剂等。近年来，国内BDO总产能持续增长，截至2017年7月国内总产能约为215万吨。目前，国内大型BDO生产装置，多采用改良雷珀法工艺，在产品的提纯工序中通常会生成一定量的粘稠度较高且难挥发的粘稠状蒸发底物，其主要成分为BDO(含量为16.01～26.62％)、副反应产物高沸杂醇(1.28～15.24％)、焦油(31.11～44.59％)、氢氧化钠(0.12～0.45％)、甲酸钠(5.54～8.24％)、甲醇(3.18～6.03％)、四氢呋喃(0.35～0.75％)、水(12.75～41.16％)、以及少量固体残渣。因此，为达到环保要求并获得可观的经济效益，必须对该废液进行回收资源化利用。现有资源化利用BDO装置废液的工艺，如2016年3月30日公告的，公告号为CN105439820A的“一种无害化处理生产BDO产生的有机废液的方法”专利，公开的方法是间歇式处理工艺。首先将BDO有机溶液中的醇类物质处理制备得到高纯度BDO、高沸物和低沸物；去醇后的有机废液中剩余有钠盐、聚醚，通过酸和钠盐反应制备得到新的高纯度的钠盐；除钠后剩余的聚醚为油状混合物和水，由于聚醚和水不能溶解，通过分离水得到聚醚。该方法的主要缺点是：①采用间歇操作的方式，劳动强度大，适宜生产规模小，产品规格难以稳定。②该方法的核心是在40～100℃加入酸至pH＝2～5时，并加入钠盐，实现聚醚层与水层的分离，通过萃取的方法提出聚醚层的盐分，该萃取方法只能部分脱除聚醚层的盐，脱盐率只有80％。③采用甲醇洗涤处理结晶盐表面附着的聚醚，产生含盐的甲醇溶液，成了新的污染源。又如2012年9月12日公开的，公开号为CN102659515A的“一种从雷珀法生产1，4-丁二醇的废液中回收1，4-丁二醇的方法”专利，公开的方法是：以雷珀法生产1，4-丁二醇的废液为原料，用碱类物质作添加剂，采用间歇精馏塔对该废液进行间歇精馏回收1，4-丁二醇产品。该方法的主要缺点是：①该方法只能处理含水量为50％的能直接进行间歇精馏的特殊残液，不能对雷珀法生产1，4-丁二醇的较为普通的粘稠且含盐量高的蒸馏废液进行处理，适用性差，不便于推广应用。②只能回收废液中的1，4-丁二醇一种产品，没有充分利用废液，有其它废液排放，污染环境。③没有对精馏塔塔底排放的重油进行回收利用，这既污染环境，又浪费废液资源。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有BDO装置废液的回收处理方法的不足之处，提供一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺。该工艺能有效地回收BDO装置的废液，蒸馏后底物中钠盐的脱出率达到95％以上，蒸馏底物达到燃烧要求，充分利用了废液资源，有利于环境保护，工艺简单，回收成本低，便于推广应用，是理想的回收处理BDO装置废液的工艺，能为BDO生产企业带来可观的经济效益。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺，其特征在于将雷珀法生产BDO的废液，分离为产品级的BDO、硫酸钠、甲酸和可用于燃油锅炉的无盐焦油，实现工业废物的资源化利用和无排放处理。BDO装置废液与返回洗盐水混合，经硫酸中和置换，使其中的甲酸钠完全被置换为挥发性甲酸和硫酸钠。置换溶液经过冷冻结晶、过滤，滤盐再经两次洗涤和浓缩结晶制得无水硫酸钠；滤液则经过常压浓缩和第I级减压刮膜蒸馏，蒸出滤液中的甲醇、四氢呋喃、水和甲酸等轻组分，该轻组分经I、II、III三级精馏，分离出低沸醇、水、甲酸水溶液。第I级减压刮膜蒸馏后剩余的溶液再经第II级减压刮膜蒸馏，蒸出的粗BDO并经精馏得到含量99.5％以上的BDO产品，蒸馏底物为无盐焦油，可用于燃油锅炉副产蒸汽。资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺流程图如附图所示。所述方法的具体步骤如下：(1)中和置换BDO装置废液，与返回洗盐水和盐析器醇相，一起进入常温中和釜，保持混合液中含水量为30～40％，并按照一定比例加入98％浓硫酸，将底物中的氢氧化钠和甲酸钠绝大部分置换为硫酸钠和挥发性的甲酸，控制中和釜温度在10℃～20℃，溶液pH为3.0～3.5，此时溶液中将产生部分硫酸钠结晶。经连续式离心过滤后，滤液进入低温中和釜，并加入一定比例的98％浓硫酸，严格控制溶液的pH为2.2～2.4，温度在-10～-5℃，将底物中的甲酸钠完全置换为硫酸钠，并使硫酸钠尽可能结晶出来。完成置换和结晶的溶液再经连续式离心过滤后，滤液进入后续蒸馏系统，两次过滤盐进入洗盐过程。(2)洗盐洗盐过程采用一洗、二洗的两次逆流洗涤。将第(1)步产生的两次滤盐合并送入一洗溶盐釜，与二洗水混合，通过加热控制溶盐釜的温度在55～65℃。溶解后的盐水进入盐析分层器分出上层醇相和下层水相，上层醇相直接返回常温中和釜；下层水相进入连续式冷却结晶器，控制结晶器温度-5～0℃完成硫酸钠结晶成为十水硫酸钠(芒硝)，再经连续式离心过滤，该一洗滤液将返回常温中和釜。一洗之后的盐进入二洗溶盐釜，与水(浓缩结晶过程的冷凝水、精馏水)按照盐水比1∶1混合溶化后，进入连续式冷却结晶器，控制结晶器温度-5～0℃完成硫酸钠结晶，经连续式离心过滤，含少量盐的二洗滤液返回一洗溶盐釜；二洗之后的滤盐进入浓缩结晶器。在80～105℃下制备无水硫酸钠产品，浓缩水经冷凝后返回一洗溶盐釜被循环利用。(3)蒸馏系统第(1)步产生的滤液经过常压浓缩及第I级减压蒸馏，以脱出其中的甲醇、四氢呋喃、水、甲酸、低沸醇等组分。在常压蒸馏浓缩器中，控制出液温度110～120℃，蒸出部分甲醇、四氢呋喃、水及甲酸。在减压刮膜蒸发器I中，操作压力4～10kPa、液相出口温度160～170℃，蒸出所有的甲醇、四氢呋喃、水、甲酸、低沸醇等轻组分；减压刮膜蒸发器I的底物再经减压刮膜蒸发器II蒸出含有少量焦油的粗BDO，减压刮膜蒸发器II的底物为无盐焦油。(4)回收产品第(3)步常压蒸馏浓缩器和减压刮膜蒸发器I蒸出的轻组分经冷凝后，进入三级精馏回收过程，分离出甲醇+四氢呋喃、水、甲酸水溶液(82.5％)、和含低沸醇焦油。在常压精馏塔I中，塔顶控温60～65℃分离出低沸醇(甲醇、四氢呋喃等)，如无回收必要，配入无盐焦油进入锅炉燃烧并副产蒸汽；常压精馏塔I塔底溶液再经常压精馏塔II精馏，塔顶控温100℃分离出水；常压精馏塔II底部溶液再进入减压精馏塔III，操作压力为10～20kPa，塔顶控温160～165℃分离出质量分数为82.5％的甲酸溶液，塔底为含低沸醇的无盐焦油。(5)BDO精制第(3)步减压刮膜蒸发器I的底物在压力4～10kPa、控制出液温度170～180℃下经减压刮膜蒸发器II分离出粗BDO。该粗BDO会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺，其特征在于将雷珀法生产BDO的废液，分离为产品级的BDO、硫酸钠、甲酸和可用于燃油锅炉的无盐焦油，实现工业废物的资源化利用和无排放处理；BDO装置废液与返回洗盐水混合，经硫酸中和置换，使其中的甲酸钠完全被置换为挥发性甲酸和硫酸钠；置换溶液经过冷冻结晶、过滤，滤盐再经两次洗涤和浓缩结晶制得无水硫酸钠；滤液则经过常压浓缩和第I级减压刮膜蒸馏，蒸出滤液中的甲醇、四氢呋喃、水和甲酸等轻组分，该轻组分经I、II、III三级精馏，分离出低沸醇、水、甲酸水溶液；第I级减压刮膜蒸馏后剩余的溶液再经第II级减压刮膜蒸馏，蒸出的粗BDO并经精馏得到含量99.5％以上的BDO产品，蒸馏底物为无盐焦油，可用于燃油锅炉副产蒸汽。

【技术特征摘要】
1.一种资源化利用BDO装置废液的蒸前脱盐连续化工艺，其特征在于将雷珀法生产BDO的废液，分离为产品级的BDO、硫酸钠、甲酸和可用于燃油锅炉的无盐焦油，实现工业废物的资源化利用和无排放处理；BDO装置废液与返回洗盐水混合，经硫酸中和置换，使其中的甲酸钠完全被置换为挥发性甲酸和硫酸钠；置换溶液经过冷冻结晶、过滤，滤盐再经两次洗涤和浓缩结晶制得无水硫酸钠；滤液则经过常压浓缩和第I级减压刮膜蒸馏，蒸出滤液中的甲醇、四氢呋喃、水和甲酸等轻组分，该轻组分经I、II、III三级精馏，分离出低沸醇、水、甲酸水溶液；第I级减压刮膜蒸馏后剩余的溶液再经第II级减压刮膜蒸馏，蒸出的粗BDO并经精馏得到含量99.5％以上的BDO产品，蒸馏底物为无盐焦油，可用于燃油锅炉副产蒸汽。2.一种资源化利用BDO装置废液的蒸后脱盐连续化工艺，具体步骤包括：(1)中和置换BDO装置废液，与返回洗盐水和盐析器醇相，一起进入常温中和釜，保持混合液中含水量为30～40％，并按照一定比例加入98％浓硫酸，将底物中的氢氧化钠和甲酸钠绝大部分置换为硫酸钠和挥发性的甲酸，控制中和釜温度在10～20℃，溶液pH为3.0～3.5，此时溶液中将产生部分硫酸钠结晶；经连续式离心过滤后，滤液进入低温中和釜，并加入一定比例的98％浓硫酸，严格控制溶液的pH为2.2～2.4，温度在-10℃～-5℃，将底物中的甲酸钠完全置换为硫酸钠，并使硫酸钠尽可能结晶出来；完成置换和结晶的溶液再经连续式离心过滤后，滤液进入后续蒸馏系统，两次过滤盐进入洗盐过程：(2)洗盐洗盐过程采用一洗、二洗的两次逆流洗涤；将第(1)步产生的两次滤盐合并送入一洗溶盐釜，与二洗水混合，通过加热控制溶盐釜的温度在55～65℃；溶解后的盐水进入盐析分层器分出上层醇相和下层水相，上层醇相直接返回常温中和釜；下层水相进入连续式冷却结晶器，控制结晶器温度-5～0℃完成硫酸钠结晶成为十水硫酸钠(芒硝)，再经连续式离心过滤，该一洗滤液将返回常温中和釜。一洗之后的盐进入二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，张婷，孙诗瑞，严诚磊，魏顺安，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50